[發(fā)明專利]具有電光互連電路的集成電路封裝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811318514.6
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109904141A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P.李;J.馬蒂內(nèi)斯;J.朗
• 申請（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L23/528;H01L25/07;H01L25/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李雪娜;申屠偉進(jìn)

本發(fā)明涉及具有電光互連電路的集成電路封裝。多芯片封裝可以至少包括：封裝襯底、安裝在封裝襯底上的主管芯、安裝在封裝襯底上的收發(fā)器管芯以及安裝在封裝襯底上的光學(xué)引擎管芯。主管芯可以經(jīng)由嵌入在封裝襯底中的第一高帶寬互連橋與收發(fā)器管芯通信。收發(fā)器管芯可以經(jīng)由嵌入在封裝襯底中的第二高帶寬互連橋與光學(xué)引擎管芯通信。收發(fā)器管芯具有直接驅(qū)動光學(xué)引擎的物理層電路。光纜可以直接連接到多芯片封裝的光學(xué)引擎。

背景技術(shù)

這一般地涉及集成電路，并且更特別地，涉及用于支持高帶寬通信的集成電路組件。

諸如云計算系統(tǒng)或數(shù)據(jù)中心之類的用于托管、存儲或傳遞大量數(shù)據(jù)的計算系統(tǒng)典型地包括彼此互連的許多高性能計算設(shè)備。典型的計算設(shè)備包括印刷電路板、安裝在印刷電路板上的集成電路管芯以及安裝在印刷電路板上的單獨的光學(xué)模塊。外部光纜連接到光學(xué)模塊以將集成電路管芯連接到系統(tǒng)的其余部分。

使用形成在印刷電路板上的封裝跡線來在集成電路管芯和光學(xué)模塊之間傳送數(shù)據(jù)。最先進(jìn)的計算系統(tǒng)可能具有高帶寬要求，具有每通道或合計超過10千兆比特每秒（Gbps）、100Gbps或甚至400Gbps的通信。然而，將集成電路管芯連接到光學(xué)模塊的印刷電路板上的封裝跡線未針對高帶寬密度和低功率進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果，功率損耗造成關(guān)于這種類型的封裝級互連的嚴(yán)重問題（即，數(shù)據(jù)中心、無線應(yīng)用和其他高性能計算系統(tǒng)中的大百分比功率歸因于互連功率）。

在該上下文內(nèi)，在本文中提出了所描述的實施例。

附圖說明

圖1是根據(jù)實施例的可以經(jīng)由串行數(shù)據(jù)鏈路彼此通信的說明性互連電子設(shè)備的圖。

圖2是根據(jù)實施例的具有多個集成電路管芯的說明性多芯片封裝的圖。

圖3是根據(jù)實施例的具有主管芯和電子光學(xué)拼塊（electro-optical tile）的說明性多芯片封裝的圖。

圖4是根據(jù)實施例的具有主管芯、收發(fā)器和一個或多個光學(xué)引擎的說明性多封裝的橫截面?zhèn)纫晥D。

圖5是圖示根據(jù)實施例的直接驅(qū)動光學(xué)引擎的收發(fā)器物理層的圖。

圖6是根據(jù)實施例的用于操作在圖2-5中所示類型的多芯片封裝的說明性步驟的流程圖。

圖7是根據(jù)實施例的其中在一個管芯上形成收發(fā)器和光學(xué)引擎的說明性多芯片封裝的圖。

圖8是根據(jù)實施例的其中在一個管芯上形成主處理電路、收發(fā)器和光學(xué)引擎的說明性集成電路封裝的圖。

具體實施方式

本實施例涉及集成電路，并且更特別地，涉及包括主集成電路管芯和電子光學(xué)拼塊的多芯片封裝。電子光學(xué)拼塊可以包括收發(fā)器和光學(xué)引擎，其消除常規(guī)的芯片到模塊的互連。以這種方式配置，在支持高帶寬互連密度的同時可以大幅降低功耗。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或所有的情況下實踐本示例性實施例。在其他實例中，為了避免不必要地模糊本實施例，沒有詳細(xì)描述熟知的操作。

圖1中示出了互連電子設(shè)備的說明性系統(tǒng)100。互連電子設(shè)備的系統(tǒng)可以具有諸如設(shè)備A、設(shè)備B、設(shè)備C、設(shè)備D之類的多個電子設(shè)備以及互連資源102。電子設(shè)備A-D可以是與其他電子設(shè)備通信的任何合適類型的電子設(shè)備。這樣的電子設(shè)備的示例包括基本電子組件和電路，諸如模擬電路、數(shù)字電路、光學(xué)電路、混合信號電路等。這樣的電子設(shè)備的示例還包括通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)彼此通信的復(fù)雜電子系統(tǒng)，諸如數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)路由器、蜂窩基站或其部分。